JP2010263747A - 真空開閉器 - Google Patents

Abstract

【課題】電力ヒューズの前方部とフェースプレート間の距離を縮小できる真空開閉器を得る。
【解決手段】真空バルブ３を有し、電力ヒューズ１８を備え前面部に保護用のフェースプレート２５が設けられた真空開閉器において、各相に対応して設けられた複数個の電力ヒューズ１８を、長手方向を真空開閉器の前後方向に向け、且つ、前面側から見て横方向に一列に並べて真空バルブ３の上方に配置し、各電力ヒューズ１８の前方部と対向するフェースプレート２５の位置に、並べられた電力ヒューズ１８の最大幅よりも大きい横幅と電力ヒューズ１８の最大直径よりも大きい縦幅の矩形状の窓２５ａを形成し、窓を塞ぐ絶縁板２７を、フェースプレートの裏面に締結部材２８で取り付けた。
【選択図】図１

Description

この発明は、電力ヒューズ付の真空開閉器に関し、特に、真空開閉器の前面を保護するフェースプレートに関するものである。

前面に保護カバーが設けられた従来の電力ヒューズ付真空開閉器として、図４に示すような高圧真空電磁接触器が知られている。図のように、車輪を有する枠体３１に、絶縁フレーム３２が取り付けられており、その内側に３相の真空バルブ３３が配置され、真空バルブ３３の下方には、駆動用の電磁石と可動鉄心を備えた電磁操作機構（図示せず）が配置されている。また真空バルブ３３の上方には故障電流遮断用の電力ヒューズ３４が各相に対応させて配置されている。
高電圧の充電部が露出する電力ヒューズ３４と真空バルブ３３の前面には、保護カバー３５（本願発明のフェースプレートに相当）が設けられている。この保護カバー３５は、一方の側部を、絶縁フレーム３２に突設した係止ピン３６に係合させ、他方の端部を、枠体３１に支持されたコネクタパネル３７に、２本のねじ３８で締結して固定されている（例えば、特許文献１参照）。

実開昭６３−６９３３１号公報（第４頁、第１図）

真空開閉器の前面を保護する保護カバー（以下、フェースプレートと称す）は、その目的上、ある程度の強度が必要であり、このため、通常は金属板が使用されている。特許文献１に示すような従来の高圧電磁接触器では、全面が金属板からなるフェースプレートで覆われているので、電力ヒューズ前方部とフェースプレートとの絶縁距離を確保しようとすれば、最小絶縁距離以上の離隔寸法が必要となり、結果的に、真空開閉器が大きくなってしまうという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、電力ヒューズの前方部とフェースプレート間の距離を縮小できる真空開閉器を得ることを目的とする。

この発明に係る真空開閉器は、固定接点と可動接点を内蔵した真空バルブを有し、真空バルブの各相の固定接点側に導電接続された複数個の電力ヒューズを備え、前面部に保護用のフェースプレートが設けられた真空開閉器において、各電力ヒューズは、長手方向を真空開閉器の前後方向に向け、且つ、前面側から見て横方向に一列に並べて真空バルブの上方に配置され、フェースプレートは、電力ヒューズの前方部と対向する位置に、横方向に並べられた電力ヒューズの最大幅よりも大きい横幅と電力ヒューズの直径よりも大きい縦幅の矩形状の窓を有しており、フェースプレートの裏面に、窓を塞ぐ絶縁板が取り付けられているものである。

この発明の真空開閉器によれば、各相に対応して設けられた複数個の電力ヒューズを、長手方向を真空開閉器の前後方向に向け、且つ、前面側から見て横方向に一列に並べて真空バルブの上方に配置し、各電力ヒューズの前方部と対向するフェースプレートの位置に
、横方向に並べられた電力ヒューズの最大幅よりも大きい横幅と電力ヒューズの直径よりも大きい縦幅の矩形状の窓を有し、フェースプレートの裏面に、窓を塞ぐ絶縁板を取り付けたので、電力ヒューズの前方部とフェースプレートとの耐電圧性能を向上させることができ、実質的に電力ヒューズとフェースプレートとの離隔距離を短くできるので、真空開閉器の小形化を図ることができる。

この発明の実施の形態１による真空開閉器の正面図である。 図１の真空開閉器の側面図である。 図１の真空開閉器のフェースプレートに取り付けられる絶縁板である。 従来のフェースプレートを備えた真空電磁接触器である。

実施の形態１．
以下、実施の形態１による真空開閉器を、図１及び図２に基づいて説明ずる。
台車１に搭載された絶縁フレーム２内に、真空開閉器の主回路接点を構成する真空バルブ３が３相分並べて配置されている。真空バルブ３は、図２に示すように、真空容器内に固定接点４と可動接点５が内蔵され、固定接点４から固定ロッド６が外部に導出され、可動接点５から可動ロッド７が外部に導出されている。固定ロッド６の先端側は、絶縁フレーム２に固定された固定側端子８に接続され、可動ロッド７の先端側は、絶縁ロッド９を介して、回動軸１０に一端が固着されたレバー１１に連結されている。また、真空容器から導出された可動ロッド７の中間部は、可撓導体を介して、絶縁フレーム２に固定された可動側端子１２に接続されている。この可動側端子１２は、更に可動側主回路導体１３と接続されており、その先端部には負荷側導体と接続される接触子１４が設けられている。可動側主回路導体１３は、台車１に固定された支持部材１５に支持されている。

真空バルブ３の下方には可動鉄心１６と電磁石１７を有する電磁操作機構が配置されている。電磁石１７によって可動鉄心１６が吸引されると回動軸１０が回動し、連動してレバー１１が駆動され、この駆動力が絶縁ロッド９，可動ロッド７，可動接点５に伝達されて、両接点４，５が接離するようになっている。

真空バルブ３の上方には、所定以上の電流が流れた際に電路を遮断するための電力ヒューズ１８が、３相の真空バルブ３の各相に対応して配置されている。各電力ヒューズ１８の配置方向は、３個を互いに並行させて、その長手方向を真空開閉器の前後方向に水平に向け、且つ、前面側から見て３個の電力ヒューズ１８が、図１に示すように、横方向に一列に並べて配置されている。
電力ヒューズ１８には、前面側のヒューズの軸心部にヒューズストライカ１８ａを備えている。ヒューズストライカ１８ａは、図２中に点線で示すように、ヒューズが動作して溶断したときにスプリングにより軸方向に突出し、溶断を表示する溶断表示装置である。ヒューズストライカ１８ａの前方に溶断検出装置（図示せず）を設けておき、突出を検出すると、例えば、補助リレーを介して真空開閉器に引き外し指令を与えるように利用されるが、本発明の主要部ではないので詳細な説明は省略する。

電力ヒューズ１８は、その両端部に設けられたヒューズキャップ１８ｂ（端子部）をヒューズホルダ１９に装着し、ヒューズホルダ１９を通電部に固定することで導電接続されている。図２に示すように、前面側のヒューズホルダ１９は、絶縁フレーム２側に固定された接続導体２０を介して固定側端子８に接続されている。背面側のヒューズホルダ１９は、接続導体２１を介して固定側主回路導体２２に接続されている。固定側主回路導体２２は、支持部材１５に支持されており、その先端部には電源側導体と接続される接触子２３が設けられている。
また、各相の電力ヒューズ１８の相間には、絶縁バリヤ２４が設けられている。

真空開閉器の前面部、すなわち絶縁フレーム２の前面部に、真空開閉器の前面を保護するフェースプレート２５が、台車１と絶縁フレーム２にボルト等の締結部材２６でねじ留めされて着脱可能に設けられている。フェースプレート２５は、薄鋼板からなり、高電圧の充電部が露出する電力ヒューズ１８や真空バルブ３、及び電磁操作機構等の操作部や制御機器が露出する部分を覆い、それらを保護すると共に操作者の安全を確保するためのものである。
フェースプレート２５は、各電力ヒューズ１８の前方部と対向する位置に、図１に示すように、横方向に並べられた３相の電力ヒューズ１８の最大幅よりも大きい横幅を有し、電力ヒューズ１８の直径（ヒューズキャップ１８ｂ部が最大直径となる）より大きい縦幅を有する矩形状の窓２５ａが形成されている。

そして、フェースプレート２５の裏面に、フェースプレート２５の窓部２５ａを塞ぎ、電力ヒューズ１８の上面の一部を覆うように、絶縁板２７がボルト又はビス等の締結部材２８によってねじ留めされている。絶縁板２７は、図３に示すように、透明又は半透明の絶縁板材（例えば、アクリル板）を用いて、断面がＬ字状に曲げられて形成されている。Ｌ字状に形成された上面側は、電力ヒューズ１８の上面の一部を覆う部分であるが、更に、両側面も同様にＬ字状に折り曲げて、電力ヒューズ１８の側面の一部を覆うようにしても良い。

なお、これまでに説明した真空開閉器の構成（特に、電磁操作機構部の構成）は一例を示すものであり、図に限定するものではない。中央部に真空バルブ３を有し、真空バルブ３の下方に操作機構が配置され、上方に電力ヒューズ１８を備え、前面側にヒューズプレート２５が設けられた真空開閉器であれば良い。

以上のように構成されたフェースプレート２５と絶縁板２７の作用について説明する。
電力ヒューズ１８のヒューズキャップ１８ｂは露出した高圧充電部である。一方、金属製のフェースプレート２５は接地部である。したがって、電力ヒューズ１８の前面側のヒューズキャップ１８ｂとフェースプレート２５間は、耐電圧の観点からは最弱点部となるため、必要な耐電圧性能を得るために所定の絶縁距離を確保しておく必要がある。

そこで、本願の実施の形態１の真空開閉器では、電力ヒューズ１８の前方部に対向するフェースプレート２５の位置に、窓２５ａを開口させて、両者間の絶縁距離を実質的に長くし、更に絶縁板２７で開口部を塞いだものである。これにより、耐電圧性能を向上させることができる。言い替えれば、窓２５ａのない場合と同じ耐電圧性能でよければ、電力ヒューズ１８とフェースプレート２５の離隔距離を短くできることになる。
図２により更に詳しく説明する。ヒューズキャップ１８ｂの端部から窓２５ａの開口縁までの距離をＤとし、ヒューズキャップ１８ｂの前面から、フェースプレート２５までの最小距離（軸方向距離）をｄとする。窓２５ａがない場合は、ｄ寸法を必要な絶縁距離として確保する必要があったが、窓２５ａがある場合は、Ｄ寸法を必要な絶縁距離とすればよい。すなわち、窓２５ａを設けたことにより、ヒューズキャップ１８ｂとフェースプレート２５との離隔距離を、（Ｄ−ｄ）だけ縮小することができる。この結果、真空開閉器を小型化することが可能となる。

また、絶縁板を透明又は半透明とすることで、ヒューズストライカ１８ａ付の電力ヒューズ１８の場合、ヒューズが溶断してヒューズストライカ１８ａが突出した動作を、窓２５ａを通して目視により確認することが可能となる。したがって、ヒューズの動作検出手段を設けなくても、ヒューズの溶断を容易に知ることができる。
なお、ヒューズストライカ付電力ヒューズでない場合は、絶縁板２７を透明又は半透明
にする必要はなく、不透明の絶縁板２７としても良い。

以上のように、実施の形態１の真空開閉器によれば、各相に対応して設けられた複数個の電力ヒューズを、長手方向を真空開閉器の前後方向に向け、且つ、前面側から見て横方向に一列に並べて真空バルブの上方に配置し、各電力ヒューズの前方部と対向するフェースプレートの位置に、横方向に並べられた電力ヒューズの最大幅よりも大きい横幅と電力ヒューズの直径よりも大きい縦幅の矩形状の窓を形成し、フェースプレートの裏面に、窓を塞ぐ絶縁板を取り付けたので、電力ヒューズの前方部とフェースプレートとの耐電圧性能を向上させることができ、実質的に電力ヒューズとフェースプレートとの離隔距離を短くできるので、真空開閉器の小形化を図ることができる。

また、電力ヒューズは、溶断を表示するヒューズストライカを有し、絶縁板は、透明又は半透明としたので、ヒューズストライカ付の電力ヒューズを備えた真空開閉器の場合、上記の効果に加え、ヒューズが溶断してヒューズストライカが突出した動作を、窓を通して目視により確認することが可能となり、電力ヒューズの動作確認が容易となる。

１ 台車 ２ 絶縁フレーム
３ 真空バルブ ４ 固定接点
５ 可動接点 ６ 固定ロッド
７ 可動ロッド ８ 固定側端子
９ 絶縁ロッド １０ 回動軸
１１ レバー １２ 可動側端子
１３ 可動側主回路導体 １４，２３ 接触子
１５ 支持部材 １６ 可動鉄心
１７ 電磁石 １８ 電力ヒューズ
１８ａ ヒューズストライカ １８ｂ ヒューズキャップ
１９ ヒューズホルダ ２０，２１ 接続導体
２２ 固定側主回路導体 ２４ 絶縁バリヤ
２５ フェースプレート ２５ａ 窓
２６，２８ 締結部材 ２７ 絶縁板。

Claims (2)

1. 固定接点と可動接点を内蔵した真空バルブを有し、前記真空バルブの各相の前記固定接点側に導電接続された複数個の電力ヒューズを備え、前面部に保護用のフェースプレートが設けられた真空開閉器において、
   前記各電力ヒューズは、長手方向を真空開閉器の前後方向に向け、且つ、前面側から見て横方向に一列に並べて前記真空バルブの上方に配置され、
   前記フェースプレートは、前記電力ヒューズの前方部と対向する位置に、横方向に並べられた前記電力ヒューズの最大幅よりも大きい横幅と前記電力ヒューズの直径よりも大きい縦幅の矩形状の窓を有しており、
   前記フェースプレートの裏面に、前記窓を塞ぐ絶縁板が取り付けられていることを特徴とする真空開閉器。
2. 請求項１記載の真空開閉器において、
   前記電力ヒューズは、溶断を表示するヒューズストライカを有し、前記絶縁板は、透明又は半透明であることを特徴とする真空開閉器。

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